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四通UPS電源銷售商

南寧四通UPS電源總代理
四通UPS電源多功能自動保護電路  
    在平面直角遙控彩色電視機中，由于電源電路擔負著向整機各單元電路提供工作電壓和功率的任務，因此，若電源電路發生任何故障，整機就不能工作或至少不能正常工作，有時還會引起一系列的次生故障，造成嚴重后果。另一方面就電源電路而言，元器件都工作在高電壓、大電流、大功耗的特殊工作狀態下，故障率比其它電路單元要高出很多。為此，在平面直角遙控彩色電視機中均設置了若干保護電路，一旦出現故障或有故障先兆，便自動切斷電源，以免損壞電路元件或使故障擴大化。另外，在大屏幕電視機中，因顯像管陽極電壓高，整機功耗大，熱量耗散多，會導致可靠性降低，這和大屏幕電視的高可靠性要求顯然是相矛盾的，為此，設置多功能保護電路顯得尤為重要。常見的保護電路有過流保護、過壓保護、啟動保護及倍壓整流切換不良保護等。它們各自的具體保護機理如下：
    1。過流保護電路    
最簡單的過流保護電路是在供電電路中串接保險管或保險絲電阻。當流過它的電流超過一定限值(一般為其額定工作值的數倍)后，保險絲或保險絲電阻熔斷，切斷供電，阻止故障進一步發展。因此，它是十分重要的安全元件。然而由于消磁電流及開機時的浪涌電流等原因，開機的瞬間出現十數倍于正常工作電流以上的瞬間電流，普通保險絲很難適應這種要求。普通保險絲與耐沖擊型保險絲熔斷特性見圖l一7中曲線所示。

    從圖1—7(a)可知，普通保險絲在大約4倍額定電流時需較長時間才能熔斷，在大約為5倍額定電流時幾乎是瞬間熔斷。根據這樣的熔斷特性無法選定合適的額定工作電流。因為此值如取得與正常工作電流相適應，開機瞬間的浪涌電流將使保險絲熔斷。如果保證開機時不致熔斷保險絲，額定值要取得很大，又起不到有效的保護作用。為此，在彩色電視機電源電路中采用了一種耐沖擊的特殊保險絲，它的熔斷特性如圖l一7(b)曲線所示。這種保險絲對較長時間過流有較大的承受能力，克服了普通保險絲無法克服的困難。基于這一原因，在檢修時，彩色電視機的保險絲不可用普通保險絲代替。
    由于保險絲的熔斷有一定的滯后性，所以它不可能可靠地防止元器件遭受損壞。因此，快速的過流保護常用電子電路實現。其控制方式大約可分為兩種：一種稱為關斷型，即一旦發現電流超額，立即斷開開關管。過流的信號可以直接取自輸出回路，也可取自電源的輸入電路，還可取自開關管的集電極電流或發射極電流，開關管關斷后輸出電流下降，當電流低于一定值后開關管會重新工作。如果故障消失，工作將予繼續；如果故障繼續存在，電流超過限額電流后又會切斷，從而處在周期性的停止和起動狀態。另一種方式稱為限流型，即在設計上限定了開關管最大輸出電流的大小，輸出電流小于該值時，開關電源處于正常穩壓輸出狀態，一旦電流到達極限值時再也不能上升，從而阻止故障惡性發展。
在平面直角遙控彩色電視機的實際電路中，過流保護電路是在要進行控制的電流回路中串入取樣電阻(通常阻值在零點幾歐～幾個歐姆之間，以避免對工作回路造成不利影響)，電阻上的壓降即反映了工作回路電流的大小。有關電路見圖l一8所示。當取樣電阻上的電壓超過設定值時，電子開關動作，或對主回路進行分流限制，或切斷回路的電流進行保護，在電視機中，過流保護取樣點通常設定在工作電流值較大的部位，如電源開關管和行輸出管的發射極電流回路，以便對這些大功率器件及其相關電路進行保護；也有的設定在顯像管束流回路，避免因顯像管束流過大而產生的危害。

    四通UPS電源圖l一8(a)是設置在電源開關管回路中的保護電路。在正常情況下保護管Q1截止，開關管Q2在正常調整與正反饋信號的控制下，工作在開關狀態。隨著Q2工作電流的增大，電子開關Q1進入放大狀態，其等效內阻變小，對驅動信號進行分流，開關管的導通時間縮短，限制了電流的增加。而當Q2工作電流超過設定值，即Rc上壓降大于0.7V時，Ql導通而將控制與反饋信號旁路，使電路停振，從而對Q2進行了限流保護。
電源開關管的過流保護還常采用圖1—8(b)所示電路。當開關管Q工作電流超過設定值，Vc電壓會使門限穩壓管ZD1擊穿，觸發可控硅SCR導通，使開關管關斷，實現了過流保護。行輸出管的過流保護電路與電源開關管的過流保護基本相同，區別是沒有中間的分流過程，而是在行電流超過設定值時，電子開關動作使行激勵信號旁路，使行振蕩器停振來實現行管的過流保護。
   另外，在彩色電視機中普遍采用的ABL(自動亮度限制)電路也是一種過流保護。其原理如圖l一8(c)所示。在此回路中因束電流為毫安級，顯像管內阻及RL(等效負載電阻)都較大，所以取樣電阻R的阻值通常取幾十干歐～幾百千歐。圖中A點電壓因隨束電流的增加而下降，因此，可用A點電壓作為過流保護的控制信號。亮度控制電位直接受A點電位影響，束流越大，A點電位越低，亮度控制電位也越低。這樣，就抑制了束流的增加。在正常情況下，由于A點電位較高而二極管D不導通，此時對比亮度控制電位僅受W1控制。而當束流超過設定值，即A點電位下降到一定程度時，D導通，把對比度控制電位下拉，使束流減少，實現束流自動限制保護。此外，電視機中的過流保護，還設有電源保險管、行輸出產生的二次電壓限流保護電阻等簡單的過流保護措施。 
   
圖1—9是松下M16機芯的具體過流保護電路。設開關變壓器初級繞組Pl至P2間的電壓為V1,流過繞組的電流為I2，則有：V1≌V2XI2.當負載失常而出現過載電流時，初級線圈上的電流I1，也將隨之增大。由于I1，增大，Q8Ol(開關管)的發射極電流Ic將增大，而導致Q804基極電壓升高，并迅速導通。此后，Q805、Q803也將導通，Q80l基極電流減小，集電極電流受到限制，從而保護了開關電流的主件—開關管Q80l。
2．過壓保護電路
  在平面直角遙控彩色電視機中，各單元功能電路的工作電壓是一定的，若工作電壓比設定值高，則會燒壞電路元件，為此必須設置過壓保護電路。過壓保護電路除保護電源電路中的諸如開關管、開關變壓器等關鍵元件外，亦還常與顯像管高壓電路、行輸出及場輸出等高壓與大電流電路相聯接，以保護整機中的高、中壓電路中的有關部件。
  在實際應用中，過壓保護電路的種類很多，但其核心是相同的，都是對關鍵電壓進行直接或間接取樣，當電壓超過設定值時，電子開關動作，切斷電壓的輸出，以避免過壓對負載造成的危害。
  電視機中的過壓保護取樣點，通常設定在關鍵電壓的輸出端，如開關電源的主輸出電壓+B端及行輸出變壓器產生的二次電壓的取樣繞組上。+B電壓的升高，會造成負載的擊穿，特別是對行輸出電路的行管、逆程電容、高壓包等威脅更大。正常情況下，行輸出電路產生的反峰電壓可達電源電壓的8—10倍。設想+B升高幾伏．那么行管、逆程電容、阻尼管等器件上就要多承擔上百伏的電壓，這是非常危險的。另外，行輸出變壓器產生的高壓若超過設定值，會造成對人身的危害；燈絲電壓超過設定值，會造成對顯像管的危害；其它繞組電壓的升高，會造成對負載的危害。所以二次電壓的過壓保護也是非常必要的。
圖l一8(b)(該電路具有過壓過流雙重保護功能)中所示的電路亦具有過壓保護功能，它是對主電源+B進行過壓保護的常用形式。其中．L1取樣繞組對+B輸出進行間接監測。當輸出電壓超過額定值時，經D1、C整流濾波后的電壓使門限穩壓管ZDl擊穿，可控硅導通而使開關電源停振.在圖1—10所示電路中同時還畫出了另一種+B主電源進行過壓保護的形式．它是由主電源+B輸出端的一次擊穿型穩壓管ZD2來實現的。當+B電壓超過設定值時．穩壓管擊穿，主電源短路電流反映到初級一側，致使Vc上升，ZDl擊穿、可
控硅導通，轉換為電源的過流保護迫使開關電源停振。
在目前流行的新型大屏幕彩色電視機的開關電源中，一般都采用如圖l—l0(a)所示的安全隔離直接取樣過壓保護電路。其過壓取樣點直接設在+B的輸出點上，通過光電耦合器件，既實現了過壓直接取樣控制，又實現了電源地與負載地(即底盤)之間的電氣隔離。其原理如下：正常情況下，Q1、Q2截止，光電耦合器右側發光管不亮，左側光電阻呈高阻，A點控制電壓為高電壓，保護電路不動作。當+B電壓超過設定值時，Q1導通，光耦右側發光管亮，左側光電阻內阻變小，A點控制電壓下降，保護電路動作，切斷+B輸出。Q2支路為通／斷與過流保護取樣端，控制原理與過壓控制相同。

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一、電路原理
1 超聲波發射電路
由兩塊555集成電路組成。IC1（555）組成超聲波脈沖信號發生器，工作周期計算公式如下，實際電路中由于元器件等誤差，會有一些差別。
 
條件: RA =9.1MΩ、 RB=150KΩ、 C=0.01μF
TL = 0.69 x RB x C 
= 0.69 x 150 x 103 x 0.01 x 10-6 = 1 msec 

TH = 0.69 x (RA + RB) x C 
= 0.69 x 9250 x 103 x 0.01 x 10-6 = 64 msec

IC2組成超聲波載波信號發生器。由IC1輸出的脈沖信號控制，輸出1ms頻率40kHz，占空比50％的脈沖，停止64ms。計算公式如下：
 
條件: RA =1.5KΩ、 RB=15KΩ、 C=1000pF
TL = 0.69 x RB x C 
= 0.69 x 15 x 103 x 1000 x 10-12 = 10μsec 

TH = 0.69 x (RA + RB) x C 
= 0.69 x 16.5 x 103 x 1000 x 10-12 = 11μsec 

f = 1/(TL + TH) 
= 1/((10.35 + 11.39) x 10-6) = 46.0 KHz 
IC3（CD4069）組成超聲波發射頭驅動電路。

2 超聲波接收電路
 
超聲波接收頭和IC4組成超聲波信號的檢測和放大。反射回來的超聲波信號經IC4的2級放大1000倍（60dB），第1級放大100倍（40dB），第2級放大10倍（20dB）。 由于一般的運算放大器需要正、負對稱電源，而該裝置電源用的是單電源（9V）供電，為保證其可靠工作，這里用R10和R11進行分壓，這時在IC4的同相端有4.5V的中點電壓，這樣可以保證放大的交流信號的質量，不至于產生信號失真。